Laboratorio de Ingenieria # 2 - Cuba de Stokes

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO

FACULT FACULTAD AD DE INGENIERIA INGENIERIA QUIMICA QUIMICA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA QUIMICA TEMA

:

CUBA DE STOKES

CURSO

:

LAB. DE INGENIERÍA QUÍMICA - I

ALUMNA: YACOLCA LAZARO SARITA SARITA

981022-G 981022-G

ROFESORA ROFESORA : ING. ING. !UAN !UAN MEDINA MEDINA COLLANA COLLANA

200"

CUBA DE STOKES 1.- OB!ETIVO: 

Observar las líneas de !rr"en#e de $l%&! ' la res"s#en"a al avane.



Observar el #"(! de $l%&! )%e desr"ben las líneas de !rr"en#e al !l!ar $"*%ras s+l"das ,es$r"as ! aer!d"n/"as0.



De#er/"nar la res"s#en"a al avane.

.- FUNDAMENTO TE#RICO:

Movimiento de fluido viscoso Es neesar"! saber )%e el /!v"/"en#! de %n $l%"d! v"s!s! es !n!"d! e2a#a/en#e en %n n3/er! /%' l"/"#ad! de as!s. Las e%a"!nes )%e re(resen#an el /!v"/"en#! de %n $l%"d! v"s!s! s!n /%' !/(le&as4 (!r #al as! !ns"dera/!s %n $l%"d! "deal.

Teoría de la capa límite Es#a #e!ría !ns"s#e en (!s#%lar )%e la v"s!s"dad se 5ae sen#"r (ara vel!"dades rela#"va/en#e al#as4 s!l! en la ve"ndad "n/ed"a#a de las (aredes )%e l"/"#an el $l%&! del $l%"d!. La vel!"dad en la a(a lí/"#e es var"able ' /en!r )%e el $l%"d! "deal e2#er"!r4 (!r  #an#! en!n#rar la d"s#r"b%"+n de vel!"dades ser %n! de l!s (r!ble/as %an#"#a#"v!s de la #e!ría de la a(a lí/"#e. C%and! la vel!"dad de la a(a lí/"#e se 5a*a s%$""en#e/en#e al#a4 el $l%&! en ella  (asar de la/"nar a #%rb%len#! /ed"an#e %na 6!na de #rans""+n. Es neesar"! 5aer  /en"+n )%e /%' era de las (aredes el /!v"/"en#! de las (ar#í%las del $l%"d! es es#!rbad!4 en d!nde la #%rb%len"a 'a n! es (!s"ble rend!se %na (e)%e7a a(a la/"nar.

Ley de viscosidad de stoes  N!s (resen#an %na rela"+n en#re l!s !/(!nen#es de las #ens"!nes ' el a/(! de vel!"dades des"*nada !/! l%6 de v"s!s"dad de S#!8es4 a(l"ada a le'es la/"nares ' !/(rende a l!s $l%"d!s ne9#!n"an!s.

!esistencia de los cuerpos al avance La res"s#en"a )%e %n $l%"d! e&ere s!bre %n %er(! )%e se des(la6a en s% sen!4 ! reí(r!a/en#e la $%er6a !n %n $l%"d! e/(%&a %n %er(! $"&! )%e se "n#er(!ne en s% /!v"/"en#!4 5a s"d! %n! de l!s *randes (r!ble/as )%e se 5a (lan#ead! desde )%e s#e e/(e6+ a !ns#r%"r ar#e$a#!s e "ns#r%/en#!s de #raba&! ' de #rans(!r#e. Se !/(rende )%e es %n $en+/en! !/(l"ad! el /ean"s/! /ed"an#e el %al se *eneran d"5as $%er6as de res"s#en"as. Fís"a/en#e 5abland!4 se (%eden d"sern"r !n $a"l"dad %ales s!n l!s $a#!res )%e en#ran en &%e*! las $%er6as ne#as )%e a#3an s!bre %n %er(! (r!v"enen de la d"s#r"b%"+n de (res"!nes ' de es$%er6!s !r#an#es )%e a#3an s!bre la s%(er$""e del %er(!. ;.- MATERIALES E INSTRUMENTOS 

C%ba de S#!8es



S%s#an"a !l!reada ,(er/an*ana#! de (!#as"!0



Ob&e#!s ,s+l"d!s4 es$r"!s4 aer!d"n/"!s0

<.- ROCEDIMIENTO E$ERIMENTAL Pr!eder a la "ns#ala"+n del e)%"(! neesar"!4 de&ar (asar el $l%"d! a #ravs de la %ba ' #ra#ar de es#ableer %n /!v"/"en#! la/"nar del /"s/!4 la )%e !n /!v"/"en#! se le lla/a de&ar desansar el $l%"d!4 l%e*! de es#ableer es#as !nd""!nes4 (r!eden a la "n'e"+n del !l!ran#e4 en el en#r! de la /asa lí)%"da4 el %al n!s "n$!r/ar en las !nd""!nes del $l%"d!4 el #"(! de $l%&! )%e se /an"$"es#a en d"5!s "ns#an#es. A%/en#ar el a%dal es de"r la vel!"dad del $l%"d! ' !/(r!bar )%e el $"le#e !l!read! (areía )%erer ensan5ar ! d"l%"rse #ransversal/en#e en el res#! del $l%"d!4 desa(are"end! las líneas de !rr"en#e l! %al n!s "nd"ar (%es el "n""! de %n $l%&! #%rb%len#!. Para %n se*%nd! (as! !l!ar $"*%ras s+l"das4 es$r"as ! aer!d"n/"as  (er(end"%lar/en#e al /!v"/"en#! ' !/(r!bar la e2"s#en"a de $%er6as4 las lla/adas $%er6a de s%s#en#a"+n ' $%er6a de res"s#en"a al avane ,arras#re0.

=.- CUEST"O#A!"O ¿Qué es capa límite?

Lla/a/!s a(a lí/"#e a la re*"+n del*ada alreded!r del %er(! d!nde deb"d! al *rad"en#e de vel!"dades se (r!d%e en el $l%"d! %na ad5eren"a al !n#!rn! ' allí %na "/(!r#an#e #ens"+n !ns#an#e. ¿Qué tipo de flujos observamos en el desarrollo de la práctica?

Se !bserv+ l!s s"*%"en#es $l%&!s: 

Fl%&! la/"nar 



Fl%&! de #rans""+n



Fl%&! #%rb%len#!

¿Qué tipos de fuerzas impiden el movimiento del flujo al colocar un cuerpo?

S!n d!s: a0 F%&'() *& )'')+,'&: Es la $%er6a s!bre %n %er(! (r!v!ad! (!r %n $l%"d! )%e res"s#e el /!v"/"en#! en la d"re"+n del re!rr"d! del %er(!.  b0 F%&'() *& +%+,&,)/: Es %na $%er6a (r!v!ada (!r el $l%"d! en la d"re"+n  (er(end"%lar a la d"re"+n del re!rr"d! del %er(!.

TRAYECTORIO DEL FLUIDO SOBRE LA SUERFICIE S#LIDA Las líneas de !rr"en#e /%es#ran la #ra'e#!r"a del $l%"d! !n$!r/e es#a se a(r!2"/a ' $l%'e alreded!r de la es$era. En el (%n#! S s!bre la s%(er$""e de la es$era4 la !rr"en#e del $l%"d! es#a en re(!s! ! >es#anada?. El #r/"n! (%n#! de es#ana/"en#! se %#"l"6a (ara desr"b"r  es#e (%n#!. La rela"+n en#re la (res"+n + ' la !rres(!nd"en#e a la !rr"en#e s"n d"s#%rb"!s en el (%n#! 1 (%ede en!n#rarse %#"l"6and! la e%a"+n de @ern!%ll":

1   3 V 12  24 5 +  

La (res"+n de es#ana/"en#! es /a'!r )%e la (res"+n es##"a en la !rr"en#e l"bre (!r la /a*n"#%d de la (res"+n d"n/"a 6V12  2. La ener*ía "n#"a de la !rr"en#e en /!v"/"en#! se #rans$!r/a en %n #"(! de ener*ía en la $!r/a de (res"+n. El "nre/en#! de (res"+n en el (%n#! de es#ana/"en#! (%ede es(erarse )%e (r!d%6a %na $%er6a s!bre el %er(! !(!n"nd!se a s% /!v"/"en#!4 es#! es4 %na $%er6a de arras#re. S"n e/bar*!4 la /a*n"#%d de la $%er6a de(ende n! s!la/en#e de la (res"+n de es#ana/"en#!4 s"n! #a/b"n la (ar#e #rasera del %er(!. P%es#! )%e es d"$í"l (rede"r la var"a"+n real en la  (res"+n de la (ar#e #rasera4 se %#"l"6a n!r/al/en#e el !e$""en#e de arras#re. El arras#re #!#al s!bre %n %er(! es deb"d! a d!s !/(!nen#es: 

La (res"+n de arras#re: es deb"da a l!s d"s#%rb"!s en la !rr"en#e del $l%&! !n$!r/e s#e (asa el %er(!4 reand! %na e2"#a"+n #%rb%len#a.



La $r""+n de arras#re: es deb"da a l!s es$%er6!s !r#an#es en la a(a del*ada del $l%"d! era de la s%(er$""e del %er(! lla/ad! a(a de en#!rn!.

6.-

B"BL"O$!A%&A 

@ad*er al#er @an5er! B%l"!s4 INRODUCCIN A LA INGENIERA QUMICA. Ed"#!r"al M Gra9 "ll4 M2"! 1H (a*. ;-;=.



R!a "la4 INRODUCCIN A LA MECJNICA DE LOS FLUIDOS. Pr"/era ed""+n. Ed"#!r"al L"/%sa s.a.4 M2"! 1K. Pa*. ;<1-;<;.



M Cabe arren4 OPERACIONES @JSICAS DE LA INGENIERA QUMICA.